[发明专利]一种基于极坐标的360°全景图像展开方法

说明书

技术领域

本发明涉及全景显示技术领域，尤其是一种基于极坐标的360°全景图像展开方法。

背景技术

现有的360°全景图像展开方法是每次将圆形鱼眼图像旋转45°，再对90°的扇形子图像进行展开，而且需要利用展开后的子图中将近一半的重叠区域进行拼接。在每个子图展开过程中，为了使相邻子图之间存在一定的重叠区域，需要多计算子图中一半(大致为R/2)的重叠区域。虽然旋转展开方法只需要旋转8次，但是对子图的拼接同样需要耗费较大的计算量，而且寻找相似区域的方法鲁棒性不够，如果能够找到更合适的展开角度，就不需要图像拼接过程，只需要将展开子图逐个排列就可以构成全景图像了。但是在算法的实现过程中依然需要对原始图像进行多次旋转，再将每次旋转之后的扇形子图进行展开，最后将所有子图连接成完整的全景图像，图像旋转的过程中仍然需要消耗计算机资源。

发明内容

本发明提出的一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，不需要对原始图像进行旋转，直接采用极坐标变换就可以得到展开后的全景图像。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：在下式中，将内圆半径r₁和外圆半径r₂得到展开后的全景图像的宽度w和高度h；

步骤2：计算圆形鱼眼图像中极坐标的极角θ和极半径ρ的步进Δθ和Δρ，这里的极角步进Δθ通过整个圆周的弧度2π除以展开后全景图像的宽度w来获得；

步骤3：为了避免坐标映射之后产生空白像素，这里采用反向坐标映射，图像展开后的坐标(i，j)对应圆形鱼眼图像中的极坐标为(ρ，θ)；

步骤4：利用步骤3求得原始鱼眼图像上的极坐标(ρ，θ)，将其转化成圆形鱼眼图像中的像素坐标(x,y)，一般(x,y)不会为整数，所以需要利用图像插值

技术，如双线性插值或者双三次插值求得坐标(x,y)对应的灰度值，把它赋给校正后的图像坐标(i,j)，就能得到展开后的全景图像，其中(x₀,y₀)为圆形鱼眼图像的中心坐标。

本发明通过提供的一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其有益效果在于：展开过程中不需要对圆形鱼眼图像进行旋转，重复计算的区域为0，也不需要对展开图像进行拼接操作，相比90°展开算法，计算过程更加简洁，重复计算量更少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为两级树结构的方向滤波器分解结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

极坐标展开模型如图1所示，图(a)为展开之前的鱼眼图像，图(b)为展开之后的全景图像。坐标映射的原理：首先求出图(b)中的点P'(i,j)在图(a)中的极坐标P(ρ,θ)，然后将该极坐标转换为图像像素坐标Q(x,y)，利用双线性插值得到Q点的灰度值，再将该灰度值赋值给P'点，就能得到展开后的全景图像。

一种基于极坐标的360°全景图像展开方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：在下式中，将内圆半径r₁和外圆半径r₂得到展开后的全景图像的宽度w和高度h；

步骤2：计算圆形鱼眼图像中极坐标的极角θ和极半径ρ的步进Δθ和Δρ，这里的极角步进Δθ通过整个圆周的弧度2π除以展开后全景图像的宽度w来获得；

步骤3：为了避免坐标映射之后产生空白像素，这里采用反向坐标映射，图像展开后的坐标(i，j)对应圆形鱼眼图像中的极坐标为(ρ，θ)；

步骤4：利用步骤3求得原始鱼眼图像上的极坐标(ρ，θ)，将其转化成圆形